输电塔大直径钢管与内外圈螺孔法兰焊接变形控制技术
2011-06-06戴刚平王淑红包镇回张国勋
戴刚平,王淑红,包镇回,张国勋
(1.浙江省送变电工程公司,杭州市,310016;2.浙江火电建设公司,杭州市,310016)
0 引言
螺头水道大跨越段是舟山与大陆联网输电线路工程的主要部分,其中2基370 m高塔分别位于大猫山岛和凉帽山岛上。该区域设计风速高达42 m/s,设计档距达到2756 km,高塔主材构件内力极大,此高塔全高370 m,总质量5999 t。塔身结构为四方形,塔脚水平根开61.62 m,塔身主管正侧面坡比均为1/0.08。塔身及法兰全部采用Q345B钢,其0~212 m 高度主管直径分别为 2.0、1.9、1.8 m,壁厚均为25 mm,单根钢管最大质量9 t[1-3]。主管连接采用有筋法兰焊接结构,为配合镀锌槽尺寸(宽度小于3 m),设计采用内外双圈孔法兰新型连接方式,法兰最大直径达2330 mm,法兰厚度为40 mm,为保证焊缝全焊透,自制主管两端头必须开坡口,且圆度要求控制在10 mm以内[4-5]。为增加主管刚性,钢管内部还需焊接环向及纵向加强筋,并与断面为900 mm×900 mm的角钢结构骨架相连,设计要求整个平面的变形控制在2.0 mm以内[6],因此控制其焊接变形的难度很大。本文对输电塔大直径钢管与外圈螺孔法兰焊接工艺进行了总结,以期为大直径钢管与法兰焊接结构设计和应用提供技术依据。
1 焊接关键技术
1.1 预防变形的措施
(1)运用反变形原理[7],预先在法兰的内、外表面车削去1~2 mm作为焊缝的预收缩量。
(2)下料尺寸力求精确,避免对口尺寸过大。
(3)从收缩力来考虑坡口的大小,钢管外侧坡口大小为内侧坡口的2/3左右。如钢管壁厚为25 mm时,内法兰侧的管子加工坡口角度为40°,长度为15 mm;外侧管子的坡口角度为40°,长度为10 mm。……
